你見(jiàn)過(guò)3D打印的圖書(shū)屋嗎？上海首個(gè)混凝土3D打印圖書(shū)屋正在建設(shè)中。

近日， 記者來(lái)到位于上海市寶山區(qū)蕰川路6號(hào)的智慧灣科創(chuàng)園，探訪(fǎng)這座在建的3D打印圖書(shū)屋。從材料測(cè)試、地面基礎(chǔ)、主體打印到電安裝、內(nèi)裝，書(shū)屋建造時(shí)間大約為一個(gè)月。

書(shū)屋打印后將有30多平米，可容納15人，1月底將對(duì)外開(kāi)放。書(shū)屋全貌 澎湃新聞?dòng)浾?鄧玲瑋 圖

沒(méi)有鋼筋的纖維混凝土抗性更好

智慧灣在上海地鐵1號(hào)線(xiàn)沿線(xiàn)呼蘭路站北側(cè)，園區(qū)結(jié)合原有工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)特色，以集裝箱為載體，打造了一個(gè)花園式的辦公空間。穿過(guò)集裝箱，記者看到了一個(gè)即將建成的圖書(shū)屋。效果圖 園區(qū)供圖

園區(qū)透露，這是上海首個(gè)混凝土3D打印圖書(shū)屋，建成后，將為讀者提供一個(gè)安靜的讀書(shū)氛圍空間，此項(xiàng)目由園區(qū)和清華大學(xué)數(shù)字建筑中心一起設(shè)計(jì)，并在園區(qū)內(nèi)共同建造。打印機(jī)器 澎湃新聞?dòng)浾?鄧玲瑋 圖

在建期間，清華大學(xué)數(shù)字建筑中心研究助理何雨婷一直駐扎在園區(qū)工作，她指著機(jī)器人告訴記者，打印書(shū)屋的機(jī)器前端和一體機(jī)是清華大學(xué)數(shù)字建筑中心自行設(shè)計(jì)的。打印機(jī)器主要由機(jī)械臂、打印前端構(gòu)成，機(jī)械臂前端有打印頭，旁邊放的一體機(jī)主要用于攪拌、泵送混凝土。

書(shū)屋用的混凝土沒(méi)有鋼筋，加入了纖維作為抗拉材料，性能和普通混凝土性能差不多甚至更好，也防震，這幾天，書(shū)屋正在灌帶有保溫材料的水泥砂漿。

清華大學(xué)無(wú)錫應(yīng)用研究院數(shù)字建筑中心技術(shù)員毛宇軒告訴記者，如今現(xiàn)場(chǎng)需要4名工人，早上過(guò)來(lái)先清理機(jī)器，準(zhǔn)備打印需要的設(shè)備。建設(shè)中的混凝土3D打印圖書(shū)屋 寶山區(qū)供圖

“設(shè)計(jì)師將程序發(fā)過(guò)來(lái)，調(diào)節(jié)完機(jī)器后，我們就開(kāi)始動(dòng)工打印?！泵钴幷f(shuō)，遇到下雨天，是否動(dòng)工取決于溫度，如果溫度低于零下，混凝土就無(wú)法硬化。

在“智慧書(shū)屋”的入口處，放著兩根木柱子抵著吊裝單片墻，何雨婷說(shuō)，正常情況下，這兩根柱子不受力，但一旦墻體出現(xiàn)意外，柱子能夠起到保護(hù)作用。在施工之初，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就在實(shí)驗(yàn)室做過(guò)破壞實(shí)驗(yàn)，測(cè)算出建筑能承受的最大破壞力。

“堆疊式打印”打造圖書(shū)屋外殼肌理感

設(shè)計(jì)之初，團(tuán)隊(duì)來(lái)到場(chǎng)地，看到一塊整草坪中間有幾棵樹(shù)，覺(jué)得樹(shù)中間很適合做書(shū)屋。他們參考了藝術(shù)展上的藝術(shù)品尋找靈感，“像威尼斯雙年展上的一個(gè)建筑師做的展品，它是對(duì)于新材料的嘗試后，產(chǎn)生一種微妙的造型?！焙斡赕谜f(shuō)。

在打印前，清華大學(xué)數(shù)字建筑中心先完成設(shè)計(jì)，有了書(shū)屋的模型，中心駐扎在施工地的成員把模型信息通過(guò)打印機(jī)器轉(zhuǎn)化成打印路徑信息，再轉(zhuǎn)化成機(jī)械臂可以識(shí)別的代碼。代碼導(dǎo)入機(jī)械臂后，機(jī)械臂就可按照自行設(shè)定好的程序，打印圖書(shū)屋。

書(shū)店“外殼”有兩種不同的紋理。一種是正常的打印肌理，形成一層一層的紋路；另一種是門(mén)口體現(xiàn)凹凸變化的肌理，由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)，“這些造型全都在電腦內(nèi)設(shè)計(jì)好，并轉(zhuǎn)換成代碼，用機(jī)械臂打印出來(lái)?！岸询B細(xì)節(jié) 澎湃新聞?dòng)浾?鄧玲瑋 圖

2020年12月上旬，何雨婷正式進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備設(shè)備，打印至今，已經(jīng)超過(guò)兩周時(shí)間。

何雨婷說(shuō)，目前書(shū)屋主體部分已基本結(jié)束，書(shū)屋上還有一個(gè)小頂蓋，等吊裝完成后，再將主體外部做表面漆處理，不遮擋打印紋理，但會(huì)讓顏色更均勻。

書(shū)屋1月中下旬可對(duì)外開(kāi)放，建成后書(shū)屋里會(huì)有一圈矮架，可放圖書(shū)在上面，人可以坐在矮凳看書(shū)。

在智慧灣，除了混凝土?xí)?，園區(qū)內(nèi)還有不少3D打印產(chǎn)業(yè)。

園區(qū)負(fù)責(zé)人陳劍告訴記者，智慧灣科創(chuàng)園定位于3D打印市場(chǎng)化應(yīng)用，讓普通人都能享受到3D打印技術(shù)對(duì)生活所帶來(lái)的改變。

如中國(guó)3D打印文化博物館，曾是上海第三毛紡織廠(chǎng)下屬全資子公司上海純新羊毛原料有限公司倉(cāng)庫(kù)用地，里面保留了不少貫通一至五樓貫通的送貨大滑道老建筑，將歷史與創(chuàng)新融合。

園區(qū)具備3D打印產(chǎn)業(yè)上下游業(yè)務(wù)，隨處可見(jiàn)打印的設(shè)計(jì)元素，有園林景觀(guān)附近的座椅，也有博物館3D打印的兵馬俑。3D打印元素 澎湃新聞?dòng)浾?鄧玲瑋 圖